傳統的經濟活動是由“資源-產品-廢物”所構成的物質單向流動的生產過程,是一種線性經濟發展模式,這種模式的特點是高開采、低利用、高排放,通過把資源最終變為廢物來實現經濟的數量型增長,是一種不可持續的發展模式。相對于傳統經濟的循環經濟模式,利用生態學規律、由“資源-產品-再生資源”的物質循環流動構成的生產過程是_種循環發展模式,其特點是低開采、高利用、低排放,把經濟活動對自然環境的影響降低到盡可能小的程度,因此這是一種可持續發展模式。
循環經濟模式的運作原則是“3R”原則,即減量化(Reduce)、再利用(Reuse)、資源化(Recycle)。減量化,旨在減少進入生產和消費過程的物質量,從源頭節約資源使用和減少污染物的排放;再利用,是提高產品和服務的利用效率,要求產品以初始形式多次使用,減少一次用品的污染;資源化,要求物品完成使用功能后使之成為再生資源.循環經濟的本質就是不斷追求用最小的環境成本和資源成本獲得最大的發展效益,以實現可持續發展。
電力工業是能源生產和轉換行業,是國民經濟的基礎產業和資源密集型產業。無論電源和電網,在建設和生產運營中都需要占用或消費包括土地、水資源、各種原材料等資源及煤炭、石油、燃氣等各類能源,根據能源轉換種類的不同,還會不同程度地產生污染物和廢物的排放,占用環境容量。在發展循環經濟的模式中,具有基礎性、關鍵性、長期性的地位和作用。
根據國家法律、法規、政策,我國電力工業建立了較系統的行業規范、標準和管理體系,通過技術升級、技術改造及節能降耗、達標創一流、清潔生產等與效益、資源、環境目標相結合的管理,在循環經濟基礎工作方面取得了一定成績,做出了貢獻。環境、資源、效率是電力工業發展的永恒主題,從發展循環經濟的本質要求看,仍是任重道遠。
1 發展循環經濟是實現電力工業可持續發展的根本途徑
1.1 電力工業必須滿足國民經濟的發展要求
2003年底,全國發電裝機容量達到3.91億kW,全年全國發電量合計1.9萬億kW·h,發電量和裝機容量均居世界第2位。但我國能源和電力的消費水平仍很低。2003年我國人均裝機容量O.303kW,人均凈用電量1205.5kW·h,只有2000年世界平均水平的58%、經濟合作與發展組織國家的17%,相當于世界主要工業國家20世紀50-70年代水平。電力占終端能源消費的比重很低,比2000年世界平均的18.0%還要低6個百分點。
近幾年,我國電力需求十分強勁。2000-2003年,全國GDP分別增長8.0%、7.5%、8.0%、9.1%,同期電力增長分別達到10.1%、8.4%、11.5%、15.3%。電力不足問題日益突出,除東北地區外,其余大部分地區電力供需形勢總體偏緊,局部地區季節性、時段性嚴重缺電。
根據黨的“十六大”提出的全面建設小康社會的奮斗目標,今后20年,隨著經濟發展和社會進步,我國電力需求將有大幅度的增長。據預測,到2020年人均裝機預計0.6kW左右,達到目前世界平均水平,全國總裝機容量將達到9.5億kW左右,發電量將達到4.2萬億kW·h左右。
1.2 資源限制及環境壓力是制約電力工業發展的關鍵因素
我國化石能源資源人均擁有量僅為世界人均的56%,已探明的石油資源僅為世界人均的8%,天然氣探明資源儲量人均僅為世界人均的6%,我國水資源人均擁有量只有2076m3,約為世界平均水平的1/4。
2000年世界人均一次能源消費2.1t標準煤,經濟合作與發展組織國家為6.7t標準煤,美國、加拿大高能耗國家達到11.7t標準煤。2003年我國人均一次能源消費1.3t標準煤,按經濟發展預測,2020年我國的能源需求約為30億t標準煤左右,將比2002年能源消費總量為14.8億t標煤增加1倍,人均接近目前世界平均水平,總量接近目前美國消費水平。由于我國能源結構特點,要再次用能源總量翻一番保證經濟翻兩番的任務十分艱巨。
我國是以煤炭為主要一次能源的國家,煤電在發電中的主導地位在短期內難以改變。2003年我國煤炭產量16.7億t,發電及熱電用煤占煤炭總產量的50%,火電消耗水量約53.4億m3。到2020年,燃煤機組容量也將達到6億kW左右,比現在增加1倍,發展受到煤炭資源、水資源及運輸能力的極大制約。
電力環保問題也十分突出。我國二氧化硫排放主要是燃煤產生的。據中國環境狀況公報,2003年全國廢氣中二氧化硫排放總量22158萬t,其中工業來源的排放量1791萬t。據有關專家估算,2003年火電廠二氧化硫排放量約為1000萬t,控制排放的任務十分艱巨;氮氧化物排放的影響將日益突現;現有低效除塵器需改為電除塵器或其它高效除塵器;部分電除塵器(特別是初期安裝的電除塵器)因設備、管理等問題難以達到設計效率需要提效改造;輸變電線路及設備的電磁場影響預防還有待加強;水電建設中的生態保護及水土保持工作需進一步強化。隨著環境保護的發展和深入,二氧化碳等溫室氣體排放、煙氣中超細顆粒、重金屬等跨區域的影響等環境問題對電力工業形成很大的潛在壓力。
在二氧化硫的控制方面,我國電力工業雖然正在大規模地采取行動,但與發達國家比還有一定的差距。目前,我國投運及在建的煙氣脫硫容量占煤電裝機的比例約為7%,而美國2000年為33%;我國燃煤發電廠每kW·h二氧化硫排放量約為6.0g,美國為4.6g(1999年數據)。
1.3 走循環經濟道路是實現電力工業可持續發展的必然選擇
電力工業發展受著資源和環境的雙重約束,要實現電力工業滿足國民經濟發展的要求,就必須探索新的發展模式。黨的“十六大”報告中指出:“堅持以信息化帶動工業化,以工業化促進信息化,走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化路子。”走新型工業化道路的要求,為電力工業的發展指明了方向。電力工業的發展就是要走一條適合中國國情的節約資源、保護環境、經濟效益好的發展道路。根據循環經濟的特征,實施循環經濟是電力工業走新型工業化道路的必然選擇和重要保證。
2 電力工業在發展循環經濟中的主要措施
電力工業是優質、清潔能源的轉換與生產行業,其電力產品是社會、經濟發展所需要的基礎產品,主要特點是生產、輸送、消費同時完成,無污染、無法大量存儲。同時,在電力轉換、傳輸過程中,需要產生一定量的污染物質和廢物并對生態環境造成一定影響,且能源轉換效率的高低,電力在終端能源中所占比重的大小,對能源的整體利用效率產生重要影響。電力工業作為發展循環經濟的重要部門,在發展循環經濟中主要內容包括:在生產過程中,如何合理地轉換一次能源,提高能源的轉換效率,減少自身的能源消耗、資源消耗,減少污染物及廢物的產生,控制污染物的排放,促進廢物資源化等;在輸送過程中,如何提高輸送效率,減少輸送成本及占地,減輕電場、磁場及電磁場的影響等;由于電力發、輸、用瞬時完成的特點,電能的合理使用對于促進循環經濟發展也具有十分重要的作用,因此,需求側管理也是電力在發展循環經濟中的重要內容。
2.1 調整電力結構,合理利用資源,提高利用效率
按發電量計算,目前我國燃煤發電量將近占80%。發電量中的水電等可再生能源比重較低,而且近年來比重不斷下降,2003年為14.8%,比1983年的24.6%降低9.8個百分點。供熱機組的容量比例與世界先進水平相比仍較低,2002年我國6000kW及以上火電機組中,占火電機組總容量的14%,裝機為俄羅斯供熱機組的三分之一,為美國供熱機組的一半,比重遠低于供熱系統先進國家。
大機組的比重過小。2002年全國6000kW及以上的火電機組平均機組容量為5.34萬kW,30萬kW及以上機組占總容量的41.7%。發電設備技術參數相對落后,高效率的超臨界機組只占火電總裝機容量的2.4%,而美國、日本、俄羅斯已占50%以上。全國火電機組中,亞臨界及以上參數機組占41%,高壓、超高壓參數機組占43%,中低壓參數機組占16%。
電網的網架結構仍然比較薄弱。超高壓輸電線路比重偏低,變電站的站點布局不足,電壓等級不合理,高損耗變壓器在部分地區仍占有相當大的比例,部分電網的無功補償設備的容量不足,導致電網的電壓質量下降、功率因數降低使供電能力受限,線路損耗加大。供電煤耗與世界先進水平仍然相差約60g/(kW·h)。輸電線損率比國際先進電力公司高2.0-2.5個百分點。此外,火電廠平均裝機耗水率比國際先進水平高40%-30%,相當于一年多耗水15億m3。
從全局、系統和長遠的觀點看,結構調整是電力工業發展循環經濟的關鍵所在。包括不斷提高發電供熱用煤在煤炭消耗中的比重;不斷提高可再生能源發電比重,降低燃煤發電比重;大力開發水電,優化發展煤電,積極推進核電建設,適度發展天然氣發電,鼓勵新能源發電;推進西電東送、南北互濟、全國聯網,實現更大范圍的資源優化配置;加強區域聯網,形成合理的同步電網,有效實現資源優化配置。
在采用新技術和工藝方面,積極采用高效節能、節水機組,提高單機容量;加大“以大代小”、技術改造力度;在缺水地區推廣空冷機組,鼓勵利用城市中水和因地制宜采用海水替代淡水技術;鼓勵發展大型發電供熱機組;對燃油電廠實施燃煤、水煤漿及天然氣代油技術改造,并減少助燃用油和點火用油;繼續研發電廠監控和優化運行、狀態檢修技術,并對主輔設備進行節能改造;加強輸電環節的節能降損。
2.2 因地制宜發展劣質煤、矸石、城市垃圾電廠
將劣質燃料用于發電是綜合利用能源資源的重要方式,主要包括以煤矸石、城市垃圾等廢棄物為原材料的電力生產。
我國煤矸石排放量占煤炭生產量的10%-12%和原煤洗選加工量的15%-20%。煤矸石作為固體廢物,堆積自燃,排放有害氣體物質,嚴重污染大氣環境和地下水質,且占用大量土地。同時,煤矸石又是可利用的資源,煤矸石發電、供熱是重要的綜合利用途徑。
城市垃圾也是可利用的資源,而發電是“資源化”的重要處理方式。在對一定規模的垃圾進行必要分類,保證其熱值、水分符合要求的前提下進行垃圾發電、供熱是具有綜合性效果。但在利用劣質燃料尤其是垃圾進行發電的同時,一是必須堅持因地制宜原則;二是要嚴格控制污染物的排放,加強環境保護的監管尤其重要;否則,對環境產生的污染則非常嚴重,得不償失。
2.3 加強綜合利用
2.3.1 廢水綜合利用
火力發電廠應有完整的水務管理制度,建立水量和水水質平衡圖,并相應建設完整的水回收系統。電廠用水、耗水最大量的部分是濕式循環冷卻系統,通過處理回收電廠各種工業廢水或生活污水,一般經處理后作為冷卻塔循環水補充水源,返回到下一級循環水系統再利用,水質較差的用于調濕灰用水,沖灰、煤場噴淋用水等。對于采用循環冷卻電廠,經全廠性水系統整改后,水的重復利用率可達到95%以上,有的電廠可以實現“零排放”。對于達到城鎮污水處理標準的城市生活污水,經再生后可供發電廠冷卻系統使用或進一步除鹽處理后作為機組補給水源,是北方缺水地區可用的資源,也是循環經濟中節水的一個有效途徑。
在進行火電廠“零排放”治理時,應當綜合考慮環境、經濟和資源的綜合效益,避免片面地追求“零排放”指標。
2.3.2 脫硫副產品利用
目前煙氣脫硫裝置中80%以上是濕法脫硫技術,其中以石灰或石灰石-石膏濕式脫硫系統為主流。脫硫石膏能否有效地得到利用,是燃煤電廠二氧化硫控制的重要問題之一。不論從脫硫石膏的品質還是國內外綜合利用的實踐看,脫硫石膏完全可用于水泥、其它建材制品、土壤改良等領域,關鍵是提高認識、出臺政策及修訂有關建筑、建材業的規范。
2.3.3 粉煤灰綜合利用
電廠灰渣是一種很好的資源。灰渣綜合利用內容包括:粉煤灰用于生產建材、建筑工程、筑路、充填礦井、煤礦塌陷區、改良土壤、生產復合肥料、灰場復土造地等;對于一些特殊粉煤灰,還可以冶煉鋁硅合金或回收有用金屬進行高附加值的利用等。2003年以來,粉煤灰綜合利用率為60%,利用量約1.2億t。
2.4 強化污染物的控制和生態環境保護
在污染控制方面要“新帳不欠”、“老帳快還”。重點是要積極推進電廠清潔生產活動,盡量減少污染物的產生,同時,加強火電廠污染物治理,最大限度地減少污染物排放,保護生態環境。要以重點環境問題為突破口,優先解決國家關注的重點區域、重點城市的電力環境問題,特別是二氧化硫達標排放問題和總量控制問題。堅持按科學規律辦事,因地、因廠制宜,各種治理措施科學配置,發揮綜合效益,將有限的資金用在“刀刃上”,以最經濟的代價控制污染物的排放,滿足環境保護要求。
增強水電開發建設中的環保意識,加強前期環保論證工作,積極采取有效措施,在水電建設中保護生態平衡與水土保持;加強電網建設、生產運行中的生態環境保護,優化線路選擇,采取有效措施,努力改善電磁場對環境的影響。
2.5 開展電力需求側管理
電力需求側管理(DSM)是通過提高終端用電效率和用電方式,在完成同樣用電功能的同時,減少電量消耗和電力需求,達到節約能源、保護環境、實現低成本電力服務所進行的用電管理活動。過去10年來,在政府部門、電力企業、科研、高校、社會團體的共同推動下,經過試點研究、工程示范,在運用市場工具、采用激勵機制鼓勵高新節電技術產品的生產、開發和應用中,積累了有益的經驗。DSM在用于移峰填谷、節能節電、能源替代等方面取得了初步效果。但DSM在我國還有廣闊的發展空間,電力行業要在政府的統一指導下,引導用戶合理用電;在熱、冷負荷比較集中或發展潛力較大的地區,因地制宜推廣熱電冷多聯產。
3 建議
3.1 依法促進循環經濟發展
發展循環經濟必然會對循環經濟建設發展的制度條件提出新的要求。在市場經濟條件下,依法管理是實施循環經濟的根本手段。發展循環經濟是在現有的法規框架下進行,還是按循環經濟的要求對現行的一些法規進行調整,建立新的法規框架,應認真研究、慎重決策。目前,我國有關環保、資源節約、清潔生產方面的法規已涉及到循環經濟的各個方面,但存在的主要問題是法規之間的系統性、協調性、配套性不夠,且在執行方面存在不到位的情況。如果再出臺新的法規框架,與現行的法規可能產生新的矛盾。建議針對發展循環經濟的薄弱環節,在現行法律的框架下(如“清潔生產促進法”、“節約能源法”),出臺一些法規和行政規章,待條件成熟時再出臺有關循環經濟促進法。應避免“以政代法”、“以言代法”的方式來推動循環經濟發展的做法。
3.2 加強對發展循環的管理和指導
建議明確發展循環經濟的政府主管部門和工作機制。發展循環經濟是系統工程,必須在具有高度綜合性、宏觀性的政府部門指導下才能正確進行,以避免部門或地區打著促進循環經濟的旗號,實則為部門或地區爭取局部利益的作法,如果只站在本部門、本地區利益的角度去實施循環經濟,有可能與循環經濟的本質要求相左。在國家宏觀經濟管理部門的統一指導、協調下,建立跨部門綜合協調機制,充分發揮各部門、各行業的作用,才能促進循環經濟的發展。
3.3 強化政策引導
進一步完善有關能源價格政策、環保與資源節約激勵政策,以引導企業發展循環經濟。在一定程度上,政策引導是發展循環經濟成敗的關鍵。從國外的發展看,即使是行業與政府簽訂的自愿節能協議,也是有優惠政策的扶持。如允許在電力行業內部、全國范圍內進行二氧化硫的總量平衡,以經濟的代價達到控制二氧化硫排放總量的目的;繼續利用國債資金支持一批現有火電廠煙氣脫硫工程,尤其是中、西部電廠的煙氣脫硫;火電廠二氧化硫排污費全部用于火電廠二氧化硫的治理,允許全國性的電力集團公司將分散到全國各地的二氧化硫排污費集中、統籌用于二氧化硫治理,尤其是用于重點煙氣脫硫工程建設。
3.4 履行行業自律
加強行業協會在發展循環經濟中的作用。尤其在市場經濟條件下,重點產業行業協會在推進循環經濟建設的過程中有得天獨厚的條件和不可替代的作用,是政府行政主管部門和企業的橋梁,是國家推進循環經濟建設的重要組成部分。行業協會應當發揮行業自律作用。針對電力行業的共性和特點,建立符合科學發展觀的,以績效、能效評價指標(單位kW·h污染物排放量和資源消耗指標)為主的電力環保與資源節約評價體系,促進大力開展符合循環經濟要求的清潔生產企業建設活動,開展清潔生產審核,促進發展循環經濟。
4 電力工業在發展循環經濟中應注意的幾個方面
4.1 與國家整體發展循環經濟的要求相協調
評價發展循環經濟的效果應當從經濟、社會的全面發展角度來進行,體現整體最優的模式才是好模式,且應當在一個較長的發展階段才能正確地做出正確評價。發展循環經濟必須將一個子系統放人整個系統中加以考察,才能發現子系統是否為整個系統的最優化做出了最大貢獻。由于各國的資源條件、環境保護、經濟發展水平及社會制度不同,因此不可能全世界有一個通用的循環經濟的發展模式。同樣,各行業的情況不同,也不可能用同一個模式來約束各個行業。電力工業是整個國民經濟中的一個部門,是發展循環經濟中的一個環節,必須符合國家發展循環經濟的總體戰略要求。電力工業的發展不僅要看到自身直接產生的經濟、環境與資源節約的效益,而且還要看到對“上游”產業和“下游”產業的影響。如當前的電力供應形勢的緊張是與高能耗與產業結構有關;再如,電力工業電廠煙氣脫硫工藝的選擇,不僅要看對二氧化硫處理的效果,而且還要看采用的脫硫劑的來源、副產品的綜合利用及能耗大小(廠用電率增加的多少)、投資增加情況和二次污染情況的大小等綜合效果方面;還如,利用電來進行加熱類的生產和生活活動,不能僅看是否對電的利用率的提高,還要看是否對能源利率的提高。我國發展循環經濟不僅僅著眼于被動地節約資源、污染控制及簡單的綜合利用(雖然這些都很重要),而更重要的是大力調整產業結構和布局,這是發展循環性經濟的根本性措施;電力工業應圍繞總體性、戰略性的措施努力做好電源結構的調整,同時,對促進國家整體產業結構調整做出貢獻。在具體實施具有循環經濟特點的措施時,一定要因地、因時制宜,同時既要“瞻前”也要“顧后”,既要“左顧”還要“右盼”,使各種措施配合得當,達到總體最優的效果。
4.2必須考慮系統的經濟性
黨中央提出的新型工業化道路中,“經濟效益好”是十分重要的一個方面。可持續發展的理論核心是發展,循環經濟的目的是盡可能小的資源消耗、盡可能小的環境代價實現最大的發展效益。離開了發展、離開了經濟效益,環境保護與資源節約也就失去了基礎。資源節約、環境保護、經濟效益是“三位一體”,不可缺少其中之一,這對于我們發展中的國家更重要。
目前我國電力工業發展中環境欠帳多、資源總體利用率低、經濟效益不好的狀況同時存在。在二氧化硫控制、廢水處理、綜合利用方面,既有投入不足問題,也有投入過量、不注意經濟性的問題。尤其是在二氧化硫控制方面,一方面,現有中、高硫煤的電廠脫硫問題得不到有效解決;另一方面,在環境容量完全可承受的地區的特低硫煤(低于O.5%以下)電廠安裝高脫硫裝置問題較嚴重。由于煤的含硫量過低,脫除每千克二氧化硫的成本比中、高硫煤要高出數倍,而對環境的改善卻微乎其微。這不但沒有很好的環境效益,且給電力用戶增加了負擔。究其原因,既有投資者為爭取新的電力項目上馬自愿做出的承諾,更重要的是不科學的二氧化硫總量要求和某些決策者的主觀性所為。
4.3 尊重實際、尊重科學
發展循環經濟是我國經濟發展模式的一場重要變革,其影響重大而深遠。由于歷史原因,我國經濟發展水平不高,且由于發展速度持續增長,發展中的問題較多,包括電力發展中的種種環保與資源節約問題,如小火電問題、短期內大量建設引起的爆發式煙氣脫硫問題、循環流化床電廠的脫硫問題、一大批火電廠的技術改造問題、電廠廢水資源化問題、電力需求側管理問題等,這些問題與電力工業的改革問題交織在一起,在發展循環型經濟中都需要認真研究。在發展循環經濟中,應尊重實際、尊重科學、因地制宜、循序漸進,避免“一刀切”、“一窩蜂”、一哄而起。
責任編輯:中國能源網